(57)【要約】【課題】モータの動力伝達効率の低下を伴うことなく、バックラッシュを精度良く調整できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールと、モータの回転軸に固定され、前記ウォームホイールと噛み合うウォーム軸とを備え、モータの駆動力により運転者のステアリング操作力をアシストする電動パワーステアリング装置において、前記ウォーム軸およびモータを支持するウォーム軸側ハウジングと、このウォーム軸側ハウジングをウォームホイールの軸線方向で挟み、少なくとも一方でウォームホイールを支持する第１および第２ハウジングと、前記ウォーム軸側ハウジングを、第１および第２ハウジングに対して相対移動させ、ウォーム軸とウォームホイールとの軸間距離を調整するバックラッシュ調整機構と、を設けた。【選択図】        図１
2005035346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールと、モータの回転軸に固定され、前記ウォームホイールと噛み合うウォーム軸とを備え、モータの駆動力により運転者のステアリング操作力をアシストする電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム軸およびモータを支持するウォーム軸側ハウジングと、
このウォーム軸側ハウジングをウォームホイールの軸線方向で挟み、少なくとも一方でウォームホイールを支持する第１および第２ハウジングと、
前記ウォーム軸側ハウジングを、第１および第２ハウジングに対して相対移動させ、ウォーム軸とウォームホイールとの軸間距離を調整するバックラッシュ調整機構と、
を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記バックラッシュ調整機構は、
前記第１および第２ハウジングとウォーム軸側ハウジングとを連結する偏心カムと、
この偏心カムの回転角度を調整する調整部と、
を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォーム軸とウォームギアの噛み合いを調整するバックラッシュ調整機構を備えた電動パワーステアリング装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術としては、ボールベアリング３により支持されたウォーム軸１の先端側を微少量移動させる調整機構８を備えた電動式パワーステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２６６９８７号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ウォーム軸１がモータ４側を中心として回転移動する構成であるため、ウォーム軸１の両端でウォームホイール２との距離に差が生じてしまう。よって、ウォーム軸１のモータ４側のバックラッシュを精度良く調整できないという問題があった。
【０００５】
また、モータ４とウォーム軸１との間に、ウォーム軸１の移動を許容する動力伝達継ぎ手構造（円筒状の内径スプライン４５と外径スプライン１５）を設ける必要があるため、動力伝達のロスが生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、モータの動力伝達効率の低下を伴うことなく、バックラッシュを精度良く調整できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明では、ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールと、モータの回転軸に固定され、前記ウォームホイールと噛み合うウォーム軸とを備え、モータの駆動力により運転者のステアリング操作力をアシストする電動パワーステアリング装置において、前記ウォーム軸およびモータを支持するウォーム軸側ハウジングと、このウォーム軸側ハウジングをウォームホイールの軸線方向で挟み、少なくとも一方でウォームホイールを支持する第１および第２ハウジングと、前記ウォーム軸側ハウジングを、第１および第２ハウジングに対して相対移動させ、ウォーム軸とウォームホイールとの軸間距離を調整するバックラッシュ調整機構と、を設けたことを特徴とする。
【０００８】
よって、本発明の電動パワーステアリング装置にあっては、バックラッシュ調整時、ウォーム軸とモータは常に一体で移動するため、ウォーム軸とモータの回転軸の軸線方向を変えることなくバックラッシュを調整でき、動力伝達効率の低下を回避できる。また、ウォーム軸側ハウジングは、ウォームホイールの軸線と直交する任意の方向に移動可能であるため、ウォーム軸をウォームホイールとの軸間距離方向に移動させることができ、バックラッシュを精度良く調整できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電動パワーステアリング装置を実現する実施の形態を、第１実施例に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施例）
図１は第１実施例の電動パワーステアリング装置を示す縦断面図、図２は電動パワーステアリング装置の平面図である。
この電動パワーステアリング装置は、入力軸側ハウジング（第１ハウジング）１、出力軸側ハウジング（第２ハウジング）２およびウォーム軸側ハウジング３の３つのハウジングから構成されている。
【００１１】
前記入力軸側ハウジング１には、図外のステアリングシャフトと連結された入力軸４と、トルクセンサ５と、センサ基板６とが収容されている。入力軸４は、入力軸側ハウジング１の中央に形成された貫通孔１ａにブッシュ７を介して嵌挿されている。入力軸４と貫通孔１ａとの間は、ダストシール８によりシールされている。入力軸４の内部には、トーションバー９が内設されている。
【００１２】
前記出力軸側ハウジング２には、出力軸１０と、ステアリングギア１１とが収容されている。出力軸１０は、ベアリング１０ｂを介して出力軸側ハウジング２に支持され、トーションバー９がセレーション結合されている。これにより、出力軸１０は、入力軸４に対しステアリング操舵トルクに応じて弾性的に相対回転する。また、出力軸１０には、ステアリングギア１１に形成されたラック１１ａと噛み合うピニオン１０ａが形成されている。
【００１３】
前記ウォーム軸側ハウジング３には、ウォーム軸１２と、電動モータ１３とが収容されている。また、このウォーム軸側ハウジング３の中央部分は、ウォームホイール１４を配置するための開口部３ａが形成されている。ウォーム軸１２の自由端側は、ウォーム軸側ハウジング３に設けられたベアリング１２ａにより、回動自在に支持されている。
【００１４】
前記入力軸側ハウジング１と出力軸側ハウジング２には、３つのハウジング１〜３をボルト締結するためのボルト穴１５ａ〜１５ｃが形成されている。なお、ウォーム軸側ハウジング３にも、ボルト穴１５ａ〜１５ｃと対応する位置に、それぞれボルト挿通孔１６ａ，１６ｂおよび偏心カム挿入孔１６ｃが形成されているが、これらボルト挿通孔１６ａ，１６ｂおよび偏心カム挿入孔１６ｃは、ボルト穴１５ａ〜１５ｃよりも大径に設定されている。
【００１５】
すなわち、ハウジングの組み付け時、ウォーム軸側ハウジング３の軸直方向位置を、他の２つのハウジング１，２に対して微少量調整可能となっている。このとき、ウォーム軸側ハウジング３に形成した開口部３ａは、ウォームホイール１４と干渉しない大きさに設定されている。
【００１６】
前記ボルト穴１５ｃおよび偏心カム挿入孔１６ｃは、ウォームホイール１４を挟んでウォーム軸１２と対向する位置に形成されている。このボルト穴１５ｃおよび偏心カム挿入孔１６ｃには、図３に示すようなカム軸１７が挿通されている。
【００１７】
カム軸１７は、カム軸１７の軸線に対し、Δｘだけ偏心した円形の２つの偏心カム１８を有している。また、カム軸１７の両端には雄ねじ部１７ａ，１７ａが形成されるとともに、上下方向中央にラック部１７ｂが形成されている。
【００１８】
前記ウォーム軸側ハウジング３には、カム軸１７のラック部１７ｂと噛み合う調整用ボルト（調整部）１９が貫通している。この調整用ボルト１９には、手回し可能なボルトヘッド１９ａが設けられている。この調整用ボルト１９と偏心カム１８を有するカム軸１７により、バックラッシュ調整機構が構成されている。調整用ボルト１９は、バックラッシュ調整後、ナット２０により回転を固定される。
【００１９】
次に、作用を説明する。
［ハウジング組み付け時のバックラッシュ調整作用］
３つのハウジングを組み付けるときには、まず、入力軸側ハウジング１のボルト穴１５ａ，１５ｂの位置をボルト・ナットで仮止めするとともに、ボルト穴１５ｃ（偏心カム挿入孔１６ｃ）にカム軸１７を挿通させ、上下をナットで仮止めする。このとき、２つのボルトとカム軸１７により、入力軸側ハウジング１と出力軸側ハウジング２の位置合わせが行われる。なお、図２に示すように、ウォームホイール１４の軸線Ｏ１とウォーム軸１２の軸線Ｏ２との軸間距離ＬはＬ０である。
【００２０】
続いて、調整用ボルト１９のボルトヘッド１９ａを手回しすると、これに従動してカム軸１７が回転することにより、ウォーム軸側ハウジング３が入力軸側ハウジング１および出力軸側ハウジング２に対して、向きを一定としたまま、すなわち、軸間距離Ｌの方向は一定に保持したまま、カム軸１７を中心に回転する。
【００２１】
図４は、図２の状態からカム軸１７を図２の時計回りに９０°回転させた状態である。このとき、ウォームホイール１４とウォーム軸１２の軸間距離Ｌは、
Ｌ＝Ｌ０＋Δｘ
となっている。また、ウォーム軸１２は、図２の状態からΔｘだけ自由端側へ移動している。
【００２２】
図４の状態から、カム軸１７を図４の時計回りに９０°回転させると、図５の状態となる。このとき、ウォームホイール１４とウォーム軸１２の軸間距離Ｌは、
Ｌ＝Ｌ０＋２×Δｘ
となっている。また、ウォーム軸１２は、図４の状態からΔｘだけ電動モータ１３側へ移動している。
【００２３】
すなわち、調整用ボルト１９を手回ししてカム軸１７を１８０°回転させる間に、ウォームホイール１４とウォーム軸１２のバックラッシュを２×Δｘの範囲内で調整できる。
【００２４】
バックラッシュの調整後は、ナット２０にて調整用ボルト１９の回転をロックするとともに、仮止めした３つのハウジングをボルト・ナットにより締結する。なお、調整用ボルト１９のねじ部とカム軸１７はラック部１７ｂで噛み合っているため、ラック部１７ｂ側から調整用ボルト１９を回転させることは不可能となっている。よって、調整用ボルト１９の回転を固定することにより、入力軸４または出力軸１０側からウォーム軸１２に外力が入力された場合でも、ウォーム軸側ハウジング３が入力軸側ハウジング１および出力軸側ハウジング２に対して相対移動することはない。
【００２５】
次に、効果を説明する。
第１実施例の電動パワーステアリング装置にあっては、次に列挙する効果が得られる。
【００２６】
（１）  バックラッシュ調整時、ウォーム軸１２とウォームホイール１４との軸間距離Ｌの方向が常に一定であるため、バックラッシュを精度良く調整できるとともに、噛み合い異常が起こらない。また、ウォーム軸１２と電動モータ１３は、共にウォーム軸側ハウジング３に支持されて一体的に移動するため、電動モータ１３の回転軸とウォーム軸１２の軸線Ｏ２とが常に一致しており、バックラッシュ調整に伴い電動モータ１３の動力伝達効率が低下することがない（請求項１に対応）。
【００２７】
（２）  入力軸側ハウジング１および出力軸側ハウジング２と、ウォーム軸側ハウジング３とを、偏心カム１８を有するカム軸１７（偏心カム機構）で連結し、調整用ボルト１９によりウォーム軸側ハウジング３の外側から常時調整可能としたため、簡単な構成で精度の良いバックラッシュの調整が可能となる（請求項２に対応）。
【００２８】
（３）  バックラッシュ調整機構により、各部の寸法誤差および組み付け誤差を吸収できるため、ウォームホイール１４およびウォーム軸１２の加工精度、および３つのハウジングの組み付け精度をラフにでき、コストダウンを達成できる。
【００２９】
（４）  カム軸１７にラック部１７ｂを形成し、このラック部１７ｂと噛み合う調整用ボルト１９を作業者が手回しすることにより、偏心カム１８を回転させてウォームホイール１４とウォーム軸１２の軸間距離Ｌを調整するため、バックラッシュをより細かく調整できる。
【００３０】
（５）  調整用ボルト１９はカム軸１７側から回転不能であるため、入力軸４または出力軸１０側からウォーム軸１２に外力が入力された場合に、カム軸１７が回転し、ウォーム軸１２とウォームギア１４の相対位置がずれるのを確実に防止できる。
【００３１】
（６）  入力軸側ハウジング１、出力軸側ハウジング２およびウォーム軸側ハウジング３をそれぞれ別体に設けてボルト締結する構成としたため、各ハウジングへ部品を組み付けた後、それぞれのハウジングを一体化させることができる。よって、各ハウジングへの部品の組み付け作業（例えば、入力軸側ハウジング１へのトルクセンサ５の組み付け等）が容易である。
【００３２】
（７）  カム軸１７は、３つのハウジングの固定、入力軸側ハウジング１と出力軸側ハウジング２の位置合わせ、およびバックラッシュ調整という３つの機能を兼用しているため、３つのハウジングの固定部材と、バックラッシュ調整部材とを別体に設けた場合と比較して、部品点数が少なく、コスト面で有利である。
【００３３】
さらに、上記第１実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００３４】
（イ）  請求項１または請求項２の電動パワーステアリング装置において、
前記バックラッシュ調整機構を、ウォームホイールを挟んでウォーム軸と対向する位置に配置したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【００３５】
このような構成とすることにより、バックラッシュ調整時にモータが邪魔にならず、作業性の面で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の電動パワーステアリング装置を示す縦断面図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の平面図である。
【図３】偏心カムを示す側面図である。
【図４】第１実施例の作用を示す電動パワーステアリング装置の要部平面図である。
【図５】第１実施例の作用を示す電動パワーステアリング装置の要部平面図である。
【符号の説明】
１  入力軸側ハウジング
１ａ  貫通孔
２  出力軸側ハウジング
３  ウォーム軸側ハウジング
３ａ  開口部
４  入力軸
５  トルクセンサ
６  センサ基板
７  ブッシュ
８  ダストシール
９  トーションバー
１０  出力軸
１０ａ  ピニオン
１０ｂ  ベアリング
１１  ステアリングギア
１１ａ  ラック
１２  ウォーム軸
１２ａ  ベアリング
１３  電動モータ
１４  ウォームホイール
１５ａ〜１５ｃ  ボルト穴
１６ａ，１６ｂ  ボルト挿通孔
１６ｃ  偏心カム挿入孔
１７  カム軸
１７ａ  雄ねじ部
１７ｂ  ラック部
１８  偏心カム
１９  調整用ボルト
１９ａ  ボルトヘッド
２０  ナット
【図１】
2005035346.tif 000003
【図２】
2005035346.tif 000004
【図３】
2005035346.tif 000005
【図４】
2005035346.tif 000006
【図５】
2005035346.tif 000007